ANEJO I

VICTOR ALBERTO SÁNCHEZ MARTÍN
ARQUITECTO
3. Cumplimiento del CTE
3.1 Seguridad estructural
Hoja núm. 1
3.1. Seguridad Estructural
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ARQUITECTO
3. Cumplimiento del CTE
3.1 Seguridad estructural
Hoja núm. 2
Prescripciones aplicables conjuntamente con DB-SE
El DB-SE constituye la base para los Documentos Básicos siguientes y se utilizará conjuntamente con ellos:
apartado
Procede
DB-SE
3.1.1
Seguridad estructural:
DB-SE-AE
DB-SE-C
3.1.2.
3.1.3.
Acciones en la edificación
Cimentaciones
DB-SE-A
DB-SE-F
DB-SE-M
3.1.7.
3.1.8.
3.1.9.
Estructuras de acero
Estructuras de fábrica
Estructuras de madera
No
procede
Deberán tenerse en cuenta, además, las especificaciones de la normativa siguiente:
apartado
NCSE
EHE
3.1.4.
3.1.5.
EFHE
3.1.6
Procede
Norma de construcción sismorresistente
Instrucción de hormigón estructural
Instrucción para el proyecto y la
ejecución de forjados unidireccionales de
hormigón estructural realizados con
elementos prefabricados
No
procede
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3. Cumplimiento del CTE
3.1 Seguridad estructural
Hoja núm. 3
3.1.1 Seguridad estructural (SE)
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3.1 Seguridad estructural
Hoja núm. 4
Análisis estructural y dimensionado
Proceso
-DETERMINACION DE SITUACIONES DE DIMENSIONADO
-ESTABLECIMIENTO DE LAS ACCIONES
-ANALISIS ESTRUCTURAL
-DIMENSIONADO
Situaciones de
dimensionado
PERSISTENTES
TRANSITORIAS
EXTRAORDINARI
AS
Periodo de servicio
50 Años
Método de
comprobación
Estados límites
Definición estado limite
Situaciones que de ser superadas, puede considerarse que el edificio no cumple con alguno de
los requisitos estructurales para los que ha sido concebido
Resistencia y
estabilidad
ESTADO LIMITE ÚLTIMO:
condiciones normales de uso
condiciones aplicables durante un tiempo limitado.
condiciones excepcionales en las que se puede encontrar o estar expuesto
el edificio.
Situación que de ser superada, existe un riesgo para las personas, ya sea por una puesta fuera de
servicio o por colapso parcial o total de la estructura:
- perdida de equilibrio
- deformación excesiva
- transformación estructura en mecanismo
- rotura de elementos estructurales o sus uniones
- inestabilidad de elementos estructurales
Aptitud de servicio
ESTADO LIMITE DE SERVICIO
Situación que de ser superada se afecta::
el nivel de confort y bienestar de los usuarios
correcto funcionamiento del edificio
apariencia de la construcción
Acciones
Clasificación de las
acciones
PERMANENTES Aquellas que actúan en todo instante, con posición constante y valor
constante (pesos propios) o con variación despreciable: acciones
reológicas
VARIABLES Aquellas que pueden actuar o no sobre el edificio: uso y acciones
climáticas
ACCIDENTALES Aquellas cuya probabilidad de ocurrencia es pequeña pero de gran
importancia: sismo, incendio, impacto o explosión.
Valores característicos
de las acciones
Los valores de las acciones se recogen en el anexo “Memoria del programa de Calculo de Cype
Ingenieros” .
Datos geométricos de
la estructura
La definición geométrica de la estructura esta indicada en los planos de proyecto.
Características de los
materiales
Las valores característicos de las propiedades de los materiales se detallarán en la justificación del
DB correspondiente o bien en la justificación de la EHE.
Modelo análisis
estructural
Se realiza un cálculo espacial en tres dimensiones por métodos matriciales de rigidez, formando las
barras los elementos que definen la estructura: pilares, vigas, brochales y viguetas. Se establece la
compatibilidad de deformación en todos los nudos considerando seis grados de libertad y se crea la
hipótesis de indeformabilidad del plano de cada planta, para simular el comportamiento del forjado,
impidiendo los desplazamientos relativos entre nudos del mismo. A los efectos de obtención de
solicitaciones y desplazamientos, para todos los estados de carga se realiza un cálculo estático y
se supone un comportamiento lineal de los materiales, por tanto, un cálculo en primer orden.
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Hoja núm. 5
Verificación de la estabilidad
Ed,dst: valor de cálculo del efecto de las acciones desestabilizadoras
Ed,dst [Ed,stb
Ed,stb: valor de cálculo del efecto de las acciones estabilizadoras
Verificación de la resistencia de la estructura
Ed [Rd
Ed : valor de calculo del efecto de las acciones
Rd: valor de cálculo de la resistencia correspondiente
Combinación de acciones
El valor de calculo de las acciones correspondientes a una situación persistente o transitoria y los correspondientes
coeficientes de seguridad se han obtenido de la formula 4.3 y de las tablas 4.1 y 4.2 del presente DB.
El valor de calculo de las acciones correspondientes a una situación extraordinaria se ha obtenido de la expresión 4.4 del
presente DB y los valores de calculo de las acciones se ha considerado 0 o 1 si su acción es favorable o desfavorable
respectivamente.
Verificación de la aptitud de servicio
Se considera un comportamiento adecuado en relación con las deformaciones, las vibraciones o el deterioro si se cumple
que el efecto de las acciones no alcanza el valor límite admisible establecido para dicho efecto.
Flechas
La limitación de flecha activa establecida en general es de 1/500 de la luz
desplazamientos
horizontales
El desplome total limite es 1/500 de la altura total
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Hoja núm. 6
3.1.2. Acciones en la edificación (SE-AE)
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Hoja núm. 7
Peso Propio de la
estructura:
Acciones
Permanentes
(G):
Cargas Muertas:
Peso propio de
tabiques pesados
y muros de
cerramiento:
La sobrecarga de
uso:
Las acciones
climáticas:
Corresponde generalmente a los elementos de hormigón armado, calculados a partir
de su sección bruta y multiplicados por 25 (peso específico del hormigón armado) en
pilares, paredes y vigas. En losas macizas será el canto h (cm) x 25 kN/m3.
Se estiman uniformemente repartidas en la planta. Son elementos tales como el
pavimento y la tabiquería (aunque esta última podría considerarse una carga variable,
sí su posición o presencia varía a lo largo del tiempo).
Éstos se consideran al margen de la sobrecarga de tabiquería.
En el anejo C del DB-SE-AE se incluyen los pesos de algunos materiales y productos.
El pretensado se regirá por lo establecido en la Instrucción EHE.
Las acciones del terreno se tratarán de acuerdo con lo establecido en DB-SE-C.
Se adoptarán los valores de la tabla 3.1. Los equipos pesados no están cubiertos
por los valores indicados.
Las fuerzas sobre las barandillas y elementos divisorios:
Se considera una sobrecarga lineal de 2 kN/m en los balcones volados de toda
clase de edificios.
El viento:
Las disposiciones de este documento no son de aplicación en los edificios situados
en altitudes superiores a 2.000 m. En general, las estructuras habituales de
edificación no son sensibles a los efectos dinámicos del viento y podrán
despreciarse estos efectos en edificios cuya esbeltez máxima (relación altura y
anchura del edificio) sea menor que 6. En los casos especiales de estructuras
sensibles al viento será necesario efectuar un análisis dinámico detallado.
La presión dinámica del viento Qb=1/2 x Rx Vb2. A falta de datos más precisos se
adopta R=1.25 kg/m3. La velocidad del viento se obtiene del anejo E. Canarias
está en zona C, con lo que v=29 m/s, correspondiente a un periodo de retorno de
50 años.
Los coeficientes de presión exterior e interior se encuentran en el Anejo D.
La temperatura:
En estructuras habituales de hormigón estructural o metálicas formadas por pilares
y vigas, pueden no considerarse las acciones térmicas cuando se dispongan de
juntas de dilatación a una distancia máxima de 40 metros
Acciones
Variables
(Q):
Las acciones
químicas, físicas
y biológicas:
Acciones
accidentales (A):
La nieve:
Este documento no es de aplicación a edificios situados en lugares que se
encuentren en altitudes superiores a las indicadas en la tabla 3.11. En cualquier
caso, incluso en localidades en las que el valor característico de la carga de nieve
sobre un terreno horizontal Sk=0 se adoptará una sobrecarga no menor de 0.20
Kn/m2
Las acciones químicas que pueden causar la corrosión de los elementos de acero
se pueden caracterizar mediante la velocidad de corrosión que se refiere a la
pérdida de acero por unidad de superficie del elemento afectado y por unidad de
tiempo. La velocidad de corrosión depende de parámetros ambientales tales como
la disponibilidad del agente agresivo necesario para que se active el proceso de la
corrosión, la temperatura, la humedad relativa, el viento o la radiación solar, pero
también de las características del acero y del tratamiento de sus superficies, así
como de la geometría de la estructura y de sus detalles constructivos.
El sistema de protección de las estructuras de acero se regirá por el DB-SE-A. En
cuanto a las estructuras de hormigón estructural se regirán por el Art.3.4.2 del DBSE-AE.
Los impactos, las explosiones, el sismo, el fuego.
Las acciones debidas al sismo están definidas en la Norma de Construcción
Sismorresistente NCSE-02.
En este documento básico solamente se recogen los impactos de los vehículos en
los edificios, por lo que solo representan las acciones sobre las estructuras
portantes. Los valores de cálculo de las fuerzas estáticas equivalentes al impacto
de vehículos están reflejados en la tabla 4.1
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3.1 Seguridad estructural
Hoja núm. 8
Cargas gravitatorias por niveles.
Conforme a lo establecido en el DB-SE-AE en la tabla 3.1 y al Anexo A.1 y A.2 de la EHE, las acciones gravitatorias, así
como las sobrecargas de uso, tabiquería y nieve que se han considerado para el cálculo de la estructura de este edificio
son las indicadas:
Niveles
Sobrecarga
de Uso
Sobrecarga de
Tabiquería
Peso propio
del Forjado
Peso propio
del Solado
Carga Total
Nivel 1
0.20 KN/m2
0,12 KN/m2
0.40 KN/m2
0.21 KN/m2
0.93 KN/m2
Nivel 2
0.20 KN/m2
0,00 KN/m2
0.40 KN/m2
0.21 KN/m2
0.80KN/m2
Nivel 3
0.20 KN/m2
0,00 KN/m2
0.40 KN/m2
0.21 KN/m2
0.80 KN/m2
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3.1 Seguridad estructural
Hoja núm. 9
3.1.3. Cimentaciones (SE-C)
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Hoja núm. 10
Bases de cálculo
Método de cálculo:
Verificaciones:
Acciones:
El dimensionado de secciones se realiza según la Teoría de los Estados Limites
Ultimos (apartado 3.2.1 DB-SE) y los Estados Límites de Servicio (apartado 3.2.2
DB-SE). El comportamiento de la cimentación debe comprobarse frente a la
capacidad portante (resistencia y estabilidad) y la aptitud de servicio.
Las verificaciones de los Estados Límites están basadas en el uso de un modelo
adecuado para al sistema de cimentación elegido y el terreno de apoyo de la
misma.
Se ha considerado las acciones que actúan sobre el edificio soportado según el
documento DB-SE-AE y las acciones geotécnicas que transmiten o generan a
través del terreno en que se apoya según el documento DB-SE en los apartados
(4.3 - 4.4 – 4.5).
Estudio geotécnico realizado
Generalidades:
El análisis y dimensionamiento de la cimentación exige el conocimiento previo de
las características del terreno de apoyo, la tipología del edificio previsto y el entorno
donde se ubica la construcción.
Datos estimados
Grava con matriz areno limosa, sin nivel freático.
Tipo de reconocimiento:
Se ha realizado un reconocimiento inicial del terreno donde se pretende ubicar esta
edificación, basándonos en la experiencia de la obra colindante con la misma, de
reciente construcción, encontrándose un terreno rocoso a la profundidad de la cota
de cimentación teórica.
Parámetros geotécnicos estimados: Cota de cimentación
-1.20 m
Estrato previsto para cimentar
Grava con matriz areno limosa
Nivel freático.
Tensión admisible considerada
Peso especifico del terreno
Angulo de rozamiento interno del terreno
Coeficiente de empuje en reposo
Valor de empuje al reposo
Coeficiente de Balasto
Inesistente
2.50 N/mm²
γ= 2.1 kN/m3
ϕ=15º
Cimentación:
Descripción:
Material adoptado:
Dimensiones y armado:
Condiciones de ejecución:
Hormigón armado.
Las dimensiones y armados se indican en planos de estructura. Se han dispuesto
armaduras que cumplen con las cuantías mínimas indicadas en la tabla 42.3.5 de
la instrucción de hormigón estructural (EHE-08) atendiendo a elemento estructural
considerado.
Sobre la superficie de excavación del terreno se debe de extender una capa de
hormigón de regularización llamada solera de asiento que tiene un espesor mínimo
de 10 cm y que sirve de base a la losa de cimentación.
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3. Cumplimiento del CTE
3.1 Seguridad estructural
Hoja núm. 11
3.1.4. Acción sísmica (NCSE-02)
RD 997/2002 , de 27 de Septiembre, por el que se
aprueba
la
Norma
de
construcción
sismorresistente: parte general y edificación
(NCSR-02).
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3.1 Seguridad estructural
Hoja núm. 12
Clasificación de la construcción:
Edificio de dos plantas.
(Construcción de normal importancia)
Tipo de Estructura:
Estructura aporticada de hormigón armado, sin ductibilidad.
Aceleración Sísmica Básica (ab):
Ab<0.04 g,
Observaciones:
Al ser la aceleración sísmica básica inferior al valor anteriormente
referido, no es de aplicación la Norma Sísmica en el presente Proyecto.
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3.1.5. Cumplimiento de la instrucción de
hormigón estructural EHE-08
(
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Hoja núm. 14
3.1.1.3. Estructura
Descripción del sistema estructural:
Se resuelve a base de pórticos de hormigón armado, sobre las que actúan las
cargas definidas CTE-DB-AE
3.1.1.4. Programa de cálculo:
Nombre comercial:
Cypecad Espacial
Empresa
Cype Ingenieros
Avenida Eusebio Sempere nº5
Alicante.
Descripción del programa:
idealización de la estructura:
simplificaciones efectuadas.
Memoria de cálculo
Método de cálculo
El programa realiza un cálculo espacial en tres dimensiones por métodos
matriciales de rigidez, formando las barras los elementos que definen la estructura:
pilares, vigas, brocales y viguetas. Se establece la compatibilidad de deformación
en todos los nudos considerando seis grados de libertad y se crea la hipótesis de
indeformabilidad del plano de cada planta, para simular el comportamiento del
forjado, impidiendo los desplazamientos relativos entre nudos del mismo.
A los efectos de obtención de solicitaciones y desplazamientos, para todos los
estados de carga se realiza un cálculo estático y se supone un comportamiento
lineal de los materiales, por tanto, un cálculo en primer orden.
El dimensionado de secciones se realiza según la Teoría de los Estados Limites
de la vigente EHE-08, utilizando el Método de Cálculo en Rotura.
Redistribución de esfuerzos:
Se realiza una plastificación de hasta un 15% de momentos negativos en vigas,
según la EHE-08.
Deformaciones
Lím. flecha total
Lím. flecha activa
Máx. recomendada
L/250
L/400
1cm.
Valores de acuerdo a la EHE-08
Para la estimación de flechas se considera la Inercia Equivalente (Ie) a partir de la
Formula de Branson.
Se considera el modulo de deformación Ec establecido en la EHE-08.
Cuantías geométricas
Serán como mínimo las fijadas por la instrucción en la tabla 42.3.5 de la Instrucción
vigente.
3.1.1.5. Estado de cargas consideradas:
Las combinaciones de las acciones NORMA ESPAÑOLA EHE
consideradas se han establecido DOCUMENTO BASICO SE (CODIGO TÉCNICO)
siguiendo los criterios de:
Los valores de las acciones serán DOCUMENTO BASICO SE-AE (CODIGO TECNICO)
los recogidos en:
EHE-08.
cargas verticales (valores en servicio)
Forjado
p.p. forjado
Pavim. y pendientes
tabaquería
Ver detalle en seguridad
gravitatorias por niveles
Ver detalle en seguridad
gravitatorias por niveles
Ver detalle en seguridad
gravitatorias por niveles
estructural,
cargas
estructural,
cargas
estructural,
cargas
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Sobrecarga uso
Verticales: Cerramientos
Ver detalle en seguridad
gravitatorias por niveles
Bloque de 20cm. Enfoscado a dos caras...
Horizontales: Barandillas
estructural,
cargas
2.4 KN/m2 x la altura del cerramiento
Carga uniforme de 2kn/m2 y carga concentrada de 2kn
Horizontales: Viento
Se ha considerada la acción del viento estableciendo una presión dinámica de valor
W = 50 kg/m² sobre la superficie de fachadas. Esta presión se corresponde con
situación normal, altura no mayor de 30 metros y velocidad del viento de 125
km/hora. Esta presión se ha considerado actuando en sus los dos ejes principales
de la edificación.
Cargas Térmicas
Dada las características del edificio no procede su realización.
Sobrecargas En El Terreno
No se proyectan contenciones.
3.1.1.5. Características de los materiales:
-Hormigón
-tipo de cemento...
-tamaño máximo de árido...
-máxima relación agua/cemento
-mínimo contenido de cemento
-FCK....
-tipo de acero...
-FYK...
HA-25/B/20/IIA
CEM III
20 mm.
0.60
275 kg/m3
25 Mpa (N/mm2)=255 Kg/cm2
B-400S
400 N/mm2=4100 kg/cm²
Coeficientes de seguridad y niveles de control
El nivel de control de ejecución de acuerdo al artº 95 de EHE para esta obra es normal.
El nivel control de materiales es estadístico para el hormigón y normal para el acero de acuerdo a los artículos 88 y 90
de la EHE respectivamente
Coeficiente de minoración
1.50
Hormigón
Nivel de control
ESTADISTICO
Coeficiente de minoración
1.15
Acero
Nivel de control
NORMAL
Coeficiente de mayoración
Cargas Permanentes...
1.5
Cargas variables
1.6
Ejecución
Nivel de control...
NORMAL
Durabilidad
Recubrimientos exigidos:
Al objeto de garantizar la durabilidad de la estructura durante su vida útil, la EHE08 establece los siguientes parámetros.
Recubrimientos:
A los efectos de determinar los recubrimientos exigidos en la vigente EHE-08, se
considera toda la estructura en ambiente IIa: esto es exteriores sometidos a
humedad alta (>65%)
Para el ambiente lla se exigirá un recubrimiento mínimo de 25 mm, lo que
requiere un recubrimiento nominal de 35 mm. Para garantizar estos
recubrimientos se exigirá la disposición de separadores homologados de
acuerdo con los criterios descritos en cuando a distancias y posición en la EHE08.
Cantidad mínima de cemento:
Para el ambiente considerado IIa, la cantidad mínima de cemento requerida es
de 275 kg/m3.
Cantidad máxima de cemento:
Para el tamaño de árido previsto de 20 mm. la cantidad máxima de cemento es
de 375 kg/m3.
Resistencia mínima recomendada:
Para ambiente lla la resistencia mínima es de 25 Mpa.
Relación agua cemento:
la cantidad máxima de agua se deduce de la relación a/c ≤ 0.60
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3.1.6. Características de los forjados.
RD 642/2002, de 5 de Julio, por el que se aprueba
instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados
unidireccionales de hormigón estructural realizados con
elementos prefabricados
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3.1.2.1. Características técnicas de los forjados unidireccionales (viguetas y bovedillas).
Material adoptado:
Sistema de unidades
adoptado:
Dimensiones y
armado:
Forjados unidireccionales compuestos de viguetas prefabricadas de hormigón, más piezas de
entrevigado aligerantes (bovedillas de hormigón vibroprensado), con armadura de reparto y
hormigón vertido en obra en relleno de nervios y formando la losa superior (capa de compresión).
Se indican en los planos de los forjados los valores de ESFUERZOS CORTANTES ÚLTIMOS (en
apoyos) y MOMENTOS FLECTORES en kN por metro de ancho y grupo de viguetas, con objeto
de poder evaluar su adecuación a partir de las solicitaciones de cálculo y respecto a las FICHAS
de CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS y de AUTORIZACIÓN de USO de las viguetas/semiviguetas
a emplear.
Canto Total
30 Hormigón vigueta
30
Capa de Compresión
5 Hormigón “in situ”
30
Intereje
72 Acero pretensado
No procede
Arm. c. compresión
# 5mm/30x30 Fys. acero pretensado
No procede
Tipo de Vigueta
Sencillo Acero refuerzos
Ver planos
Hormigón vibrado
.4
Tipo de Bovedilla
Peso propio
El hormigón de las viguetas cumplirá las condiciones especificadas en el Art.30 de la Instrucción
EHE. Las armaduras activas cumplirán las condiciones especificadas en el Art.32 de la
Instrucción EHE. Las armaduras pasivas cumplirán las condiciones especificadas en el Art.31 de
la Instrucción EHE. El control de los recubrimientos de las viguetas cumplirá las condiciones
especificadas en el Art.34.3 de la Instrucción EFHE.
El canto de los forjados unidireccionales de hormigón con viguetas armadas o pretensadas será
superior al mínimo establecido en la norma EFHE (Art. 15.2.2) para las condiciones de diseño,
materiales y cargas previstas; por lo que no es necesaria su comprobación de flecha.
Observaciones:
No obstante, dado que en el proyecto se desconoce el modelo de forjado definitivo (según
fabricantes) a ejecutar en obra, se exigirá al suministrador del mismo el cumplimiento de las
deformaciones máximas (flechas) dispuestas en la presente memoria, en función de su módulo
de flecha “EI” y las cargas consideradas; así como la certificación del cumplimiento del esfuerzo
cortante y flector que figura en los planos de forjados. Exigiéndose para estos casos la limitación
de flecha establecida por la referida EFHE en el artículo 15.2.1.
En las expresiones anteriores “L” es la luz del vano, en centímetros, (distancia entre ejes de los
pilares sí se trata de forjados apoyados en vigas planas) y, en el caso de voladizo, 1.6 veces el
vuelo.
Límite de flecha total a plazo infinito
Límite relativo de flecha activa
flecha ≤ L/250
flecha ≤ L/500
f ≤ L / 500 + 1 cm
f ≤ L / 1000 + 0.5 cm